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1、并联干式电抗器故障原因分析钱之银10华东电力2000年第12期并联干式电抗器故障原因分析钱之银1,杨凌辉1,朱峰2,程真何3（1.华东电力试验研宄院，上海200437;2.国家电力公司华东公司，上海200002;3.徐州屯业局，江苏徐州221003）关键词:干式电抗器;绝缘材料;温升;老化摘要:针对干式低抗多次在运行中起火烧毁和表面出现严重的树枝状放电故障，进行了绝缘材料的热老化性能试验、电抗器运行中温度测量、投切电抗器过电压测量以及运行电抗器解体分析试验和材料的漏电起痕等试验，揭示了干式电抗器故障的原因，并提出了反事故措
2、施。中图分类号:TM854文献标识码:B文章编号:1001-9529（2000）12-0010-04国内500kV系统中变压器第三线圈并联了人量的干式低抗，用以调相、调压，且多为进口产品（加拿大Ttech和奥地利Speziel）。从近几年干式空心电抗器运行情况来看，干式低抗在运行中逐渐暴露出以下两个方面的问题:（1｝安全性。干式空心电抗器的设计寿命一般为30a,而实际运行中的干扰1〜5a后内部绝缘缺陷逐渐暴露，如任庄变电站、杨高变电站的数台干式低抗在运行中起火烧毁。其实际使用寿命远小于设计寿命。(2)表面树枝状放电。全国各
3、大区户外使用的干式空心电抗器,在运行3〜5a后，线圈外表血出现了大妞积树枝状放电，且发展迅速、北京房山变电站由于枝枝状放电,损坏导线绝缘引起屯抗器的烧毁。针对干式电抗器存在的以上两个普遍问题和任庄变电站3台电抗器在4d之内连续烧毁这一事故现象，对干式低抗的故障原因及反措进行研宄。针对故障特点和现场调查分析，幵展了绝缘材料老化性能的研究，运行中电抗器温度分布测量和投切过程中过电压测量，运行5a电抗器的解体分析、材料的漏电起因试验，揭示了干式电抗器故障的原因并提出反措。醇酸树脂漆。该组电抗器于1987年12月27日投运,199
4、3年6月12日2号联变4号电抗C相正常运行时突然起火燃烧，当时负荷电流为710A,相隔4d,2号联变3号电抗的A、B两相又在运行中起火烧毁,2次燃烧直接原因都是线圈的匝间短路，而在这期间，电抗器并没冇操作，损坏最严重为第4、5、6层线圈(由内向外数)。从2次事故的调查可知：(1)运行电流小于额定电流，电抗器在正常运行中突然起火烧毁,故障不是由操作过电压和过电流引起的。(2)3台损坏的屯抗器部位均相似，损坏部位都在线圈端部，严重受损线为第4、5、6层。(3)2次故障1次在雨后，一次在雨中，现场检查发现,电抗器电流引入线与线圈
5、包封的密封开裂,裂缝达1〜6cm。(1)检查发现其它21台屯抗器都存在严重树枝状放电，放电距离长达20cm2材料老化特性的研究在一定温度下，绝缘材料不产生热损坏时间称为绝缘材料的使用寿命。相反在确定寿命的条件下，绝缘材料不产生热损坏的最高容许温度便是它的长期耐热性。而其最高容许温度则称之为温度指数。低压电抗器常用的几种绝缘材料的温度指数如表1所示。材料在超过温度指数的温度环境下运行，则材料迅速劣化，其使用寿命大大缩短。例如聚脂薄膜在130°C温度下机械强度下降到原始值10%可2,1任庄故障电抗器调査分析500RV任庄升压站
6、两台联变低压侧，安装了8组(24台)加拿人Trench公司产的34.5kV干式空心电抗器，其结构是由本体、支柱瓷瓶和玻璃纤维环氧底座3部分组成。线圈由9只并联分流线组成。每层线圈外均以75%玻璃纤维和25%,2000年第12期华东电力线圈间导风条温度如表4、表5。表3对绝缘材料介损的影响施加电压/V实测121〜128°C210oC230°C202oCl67°C试验条件50025°C80°C>湿度80%8CTC1.4536.21.110001.5144.56.015001.7650.32.211能下降为0,只需168h,试验
7、数据如表2。表1几种绝缘材料的温度指数温度指数材料性能及终点标准聚脂薄膜拉伸强度剩余50%剩余10%115°C（IEC标准）13O0C（IEC标准）%20002.4658.42.25杜拜纸拉仲强度剩余50%击穿电压12kV/mm拉仲强度剩余50%击穿电压12kV/mm180°C220°C155°C（IEC标准）测试时负载电流l=700A,环境温度20°C,阴天。从测试结果可知：(1＞干式电抗器冷却方式为自然风冷，线圈上部温度高,低部温度低。(2)从导风撑条的温度分布测量可知，第5、6号导风条温度较高;相当于第5、第6层线圈
8、的散热介质温度较高;第5、第6层线圈在9层线圈屮温度较高。表4运行电抗器表面温度最外层外表1AJ相别顶部ABC898686中部818179底部705958顶部9596100最内层内表面NMN表2试验数据汇总参数原始1234567拉伸强度/MPa19615815212112010030断裂断裂伸长率/%9
